目录

1. redis是什么

主要特点

2. redis中存储的数据类型

2.1 String类型

2.2 List类型

2.3 Hash类型

2.4 Set类型

2.5 Zset类型

2.6 其它类型

3.redis高可用框架

1. redis是什么

Redis 是一个开源的、基于内存的数据结构存储系统，是 Remote Dictionary Server（远程字典服务器）的缩写。可用作：

• 数据库
• 缓存
• 消息中间件

主要特点

• 基于内存操作，性能极高
• 支持丰富的数据结构（字符串、哈希表、列表、集合等）
• 支持数据持久化
• 支持主从复制和集群
• 单线程模型（核心操作）

2. redis中存储的数据类型

常见的5种数据类型：String(字符串)、Hash(哈希)、List(列表)、Set(集合)、Zset(有序集合)。

2.1 String类型

String 是最基本的 key-value 结构，key 是唯一标识，value 是具体的值，value其实不仅是字符串， 也可以是数字（整数或浮点数），value 最多可以容纳的数据长度是512M。

常见指令：

操作	常用指令	value类型
查询	GET key	字符串
增加	SET key value
删除	DEL key
判断key是否存在	EXISTS key
判断key中value长度	STRLEN key
value值+1	INCR key	整数
value值-1	DECR key
value值+10	INCR key 10
设置过期时间60秒	EXPIRE key 60
查看数据还有多久过期	TTL key	time to live
设置值和过期时间	SETEX key 60 value SET key value EX 60
不存在插入	SETNX key value

应用场景：

• 缓存对象数据
• 计数(单线程原子操作)：INCR key
• 分布式锁：SETNX key value PX 1000，若key不存在，则插入成功即加锁成功，若key存在，加锁失败，同时给该key锁设置过期时间1秒。
• 共享session信息：分布式系统，服务器共享redis中存储的session信息。

扩展：SETEX 是较早引入的命令，当时Redis主要使用秒作为时间单位；SET 命令的选项是后来添加的，增加了更精细的毫秒级控制，PX = Precise eXpire (in milliseconds)

2.2 List类型

简单的字符串列表，底层采用双链表，列表的最大长度为 2^32 - 1，也即每个列表支持超过 40 亿个元素。

常用指令：

操作	常用指令
在value列表left左侧插入数据	LPUSH key value
在value列表右侧right插入数据	RPUSH key value
列表左侧弹出头元素	LPOP key
列表右侧弹出尾元素	RPOP key
返回指定区间内的元素	LRANGE key start stop

应用场景：

• 消息队列：

2.3 Hash类型

Hash 是一个键值对（key - value）集合，其中 value 的形式如： value=[{field1，value1}，...{fieldN，valueN}]。Hash 特别适合用于存储对象。

常用指令：

操作	常用指令
增加	HSET key field value(HMSET key field1 value1 field2 value2 )
获取	HGET key field
删除	HDEL key field
field的数量	HLEN key

2.4 Set类型

无序并唯一的键值集合，一个集合最多可以存储 2^32-1 个元素。

常见指令：

操作	指令	备注
增加元素	SADD key value
删除元素	SREM key value
获取所有元素	SMEMBERS key

应用场景：数据去重，数据唯一性，集合之间交集、并集、错集。

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2.5 Zset类型

有序集合类型：元素依然是唯一的，不允许重复，但是每个元素是有顺序的。每个元素存储两个值，一个是顺序号，一个是元素值。

常用指令

操作	指令	备注
增加	ZADD key score value
删除	ZREM key value
返回元素的分值	ZSCORE key value
某个元素的score增加	ZINCRBY key score value

应用场景：排行榜、排序

2.6 其它类型

• BitMap（2.2 版新增）：二值状态统计的场景，比如签到、判断用户登陆状态、连续签到用户总数等；
• HyperLogLog（2.8 版新增）：海量数据基数统计的场景，比如百万级网页 UV 计数等；
• GEO（3.2 版新增）：存储地理位置信息的场景，比如滴滴叫车；
• Stream（5.0 版新增）：消息队列，相比于基于 List 类型实现的消息队列，有这两个特有的特性：自动生成全局唯一消息ID，支持以消费组形式消费数据。

3.redis高可用框架

框架：主从模式，数据修改只在主服务器上，然后将最新的数据同步给从服务器。

如果主服务器挂了，如何选择新的主服务器呢，引入哨兵机制，它会检测主节点是否存活，哨兵的作用：监控、选主、通知。

为了减少一个哨兵节点对主服务器判断的失误，所以，为了减少误判的情况，哨兵在部署的时候不会只部署一个节点，而是用多个节点部署成哨兵集群（最少需要三台机器来部署哨兵集群），通过多个哨兵节点一起判断，就可以就可以避免单个哨兵因为自身网络状况不好，而误判主节点下线的情况。同时，多个哨兵的网络同时不稳定的概率较小，由它们一起做决策，误判率也能降低。

这张图展示的是Redis哨兵（Sentinel）模式的架构相关逻辑。 在Redis哨兵模式中，存在主节点（Master）、从节点（Slave）和哨兵节点（Sentinel）。主节点负责处理写操作，从节点通过“写同步”从主节点同步数据，主要处理读操作。

哨兵节点的作用是监控主节点的状态。图中的哨兵A、B、C会对主节点是否下线进行判断与协商。比如哨兵B和C判定主节点“主观下线”（即自身认为主节点可能下线）后，会相互询问对方是否也认为主节点下线，哨兵C表示认同，而哨兵A则判定主节点在线且不认同其他哨兵的观点。当多数哨兵（通常是超过半数）判定主节点真正下线（客观下线）后，会触发故障转移流程，从从节点中选举出新的主节点，保证Redis服务的高可用性。

参考：https://www.xiaolincoding.com/redis/cluster/master_slave_replication.html